平板檢定標準裝置中標準器組不確定度的評定方法

■文/汪 惠

平板是一種實物量具，在工業制造過程中通常用于產品檢測過程中提供基本測量平面，是測量形狀誤差的不可缺少的計量設備。在2013年更換新的平板檢定規程，平板精度分別為0，1，2，3級四個級別。平板型號也有200×200至5000×5000不同型號組成，在評定平板不確定度過程要充分考慮到檢定平板的標準器、平板本身型號條件、檢定方法和人為因素對測量數據的影響。

標準器的組成及檢定方法

在法定計量檢定機構中為保證平板的準確度和平面度量值的傳遞，有技術條件的單位建立了平板檢定裝置，以我單位正在籌建的平板檢定裝置為例，計量標準器組包含如表1所示。

序號 設備名稱 計量性能1 電子水平儀 分度值：0.001mm/m MPE：±(1+A/50) 個字2 合像水平儀 165/(0.01mm/m) MPE: ±0.02mm/m 3 橋板 300mm /

檢定原理和數據計算方法。將平板調節至水平位置，根據平板型號選擇適當橋板跨距，跨距在(50～480) mm，把電子水平儀固定在橋板上，將橋板按跨距前后首尾相接，每移動一個跨距從電子水平儀上讀取該位置讀數(格數)。根據最小條件評定準則，通過計算評定平板工作面的平面度。

數據分析是根據最小條件評定準則，直線度可按下式計算:

△i—符合最小條件原則的直線度讀數，字；

p,g—兩高點(或兩低點)的序號；

k—兩高點(或兩低點)包含的序號；

ai—儀器在第i點的讀數，字。

設：C=LCi

式中:L—橋板跨距，mm；

Ci—電子水平儀分度值，mm/m；

電子水平儀示值誤差引入分量u1(a)

根據規程JJG103-2005《電子水平儀和合像水平儀》，示值誤差不超過(1+A/50)字。其中A為實際使用的字數。校準1級和0級平板時，A≤100 字。示值誤差引入的分量在實際工作中還要查看標準器有效的檢定證書，如果檢定證書中給出了相應的誤差數據可以直接引用，如果沒有給出誤差數據則查看相應的國家檢定規程中要求的誤差限值，則示值誤差分量：

電子水平儀數顯量化誤差影響的分量u2(a)

0為數顯儀器儀表，分辨力δx=1字，(0.001mm/m)，在寬度δx的區間內為均勻分布，其方差為：

數顯量化誤差引起的標準器不確定度分量要注意不能和重復性引入的不確定度重復計算，一般在計算整個裝置的測量不確定度時要取兩者的較大值。

橋板定位誤差估算的分量u3(a)

由于在測量平板直線截面時，橋板位置要求首尾相接進行測量，但橋板下工作面和上工作面平行度有偏差引起電子水平儀示值變化，

實踐證明對1級以上平板，上述操作偏差引起電子水平儀示值變化最大不超過2個字。該值在半寬為2個字的區間內等概率分布，故：

u4(a)=2/=1.15字。

平板檢定標準裝置引入的不確定度u(a)

標準裝置不確定度分析中的各個分量互不相關，所以合成標準不確定度：2+0.292+1.152=2.10(字)2。

平板檢定裝置標準器引入的不確定度為2.1字，此過程是以電子水平儀與橋板組成標準器組進行量值傳遞，同理可以計算以合像水平儀和橋板組成標準器組引入的不確定度，可以很清晰的得到平板檢定裝置的測量不確定度，應用到我們日常檢定平板工作中，更好為平面度量值傳遞做好基礎理論工作。